تتواجد المادة الوراثية في الخلايا النباتية في ثلاثة مواقع مختلفة. يعيش معظم الحمض النووي في النواة الموجودة في مركز الخلية. لكن البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا تحمل أيضًا مجموعاتها الصغيرة الخاصة من الجينات. هذا يجعل خلاياك النباتية أكثر تعقيدًا مما قد تتوقعه للوهلة الأولى.
تحتفظ نواة الخلية النباتية بالنسخة الرئيسية من المخطط الوراثي لنباتك. هنا يتواجد الجزء الأكبر من الشفرة الوراثية. تتجمع آلاف الجينات في تراكيب خيطية تُسمى الكروموسومات. عندما رأيت الكروموسومات النباتية لأول مرة تحت المجهر، بدت وكأنها خيوط صغيرة متشابكة داخل فقاعة. كل شيء من شكل الورقة إلى لون الزهرة يبدأ بالشفرة المخزنة في نواتك.
يمتد موقع الحمض النووي في الخلية النباتية إلى العُضيّات أيضًا. تحمل كل من البلاستيدات الخضراء والميتوكوندريا دوائرها الصغيرة الخاصة من الحمض النووي. يعتقد العلماء أن هذه العُضيّات كانت في السابق بكتيريا حرة المعيشة. قبل مليارات السنين، ابتلعت الخلايا القديمة هذه البكتيريا. بقيت البكتيريا وأصبحت جزءًا من الخلية. بقي حمضها النووي أيضًا، ولا يزال بإمكانك اكتشافه اليوم في كل نبات تزرعه في حديقتك.
جينوم البلاستيدة الخضراء صغير لكنه قوي. يحتوي على حوالي 120 إلى 160 كيلو قاعدة فقط من الحمض النووي. هذا يعادل تقريبًا 120 جينًا في المجموع. حوالي 30 من هذه الجينات تصنع بروتينات لعملية التمثيل الضوئي. أما البقية فتساعد البلاستيدة الخضراء على نسخ نفسها وبناء أجزائها الخاصة. ومع ذلك، فإن حوالي 90% من بروتينات البلاستيدة الخضراء تأتي من جينات في نواتك، وليس من البلاستيدة الخضراء نفسها.
وجدت هذا الانقسام بين جينات النواة وجينات العُضيّات غريبًا في البداية. لماذا يتم الاحتفاظ ببعض الجينات في البلاستيدة الخضراء ونقل أخرى إلى النواة؟ يعتقد العلماء أن الخلية نقلت معظم الجينات إلى النواة للحصول على تحكم أفضل. الجينات القليلة التي بقيت في العُضيّات تحتاج أن تكون موجودة هناك حيث يحدث العمل.
تساعد هذه المعرفة المزارعين ومربي النباتات على إنتاج محاصيل أفضل لتزرعها. عندما تريد تغيير صفة في النبات، تحتاج إلى معرفة أي حمض نووي تستهدف. بعض الصفات تأتي من جينات النواة بينما ترتبط أخرى بالحمض النووي للعُضيّات. يمكن للعلماء الآن تعديل الجينات في المواقع الثلاثة جميعها لجعل نباتاتك تقاوم الأمراض أو تنتج ثمارًا أكبر.
تحمل نباتاتك المنزلية وخضرواتك في الحديقة نفس هذا النظام الوراثي الثلاثي الأجزاء. في المرة القادمة التي تنظر فيها إلى ورقة خضراء، فكر كيف تحمل كل خلية حمضًا نوويًا في مواقع متعددة تعمل معًا. هذه الرابطة القديمة بين الخلايا والبكتيريا لا تزال تُشغّل كل نبات في حديقتك اليوم.
اقرأ المقال كاملاً: بنية الخلية النباتية: دليل شامل
